MX2007014383A - Metodo y aparato para control de potencia en un sistema de antena multiple. - Google Patents

Abstract

Se proporciona un metodo y aparato para uso en un sistema de antena multiple basado en el tipo CDMA u OFDM/OFDMA que selecciona primera un conjunto inicial de ponderaciones de antena y multiplica las ponderaciones de antena seleccionadas por copias de una senal de transmision para producir una senal de transmision ponderada. En una implementacion basada en OFDM/OFDMA, un conjunto seleccionado de subportadoras se modulan con las copias de senal y despues se ponderan utilizando las ponderaciones de antena. La senal de transmision ponderada se transmite utilizando una potencia de transmision general inicial. Si no se recibe reconocimiento dentro de un intervalo de tiempo predeterminado, se ajustan las ponderaciones de antena o las subportadoras se vuelven a seleccionar y se transmite una senal de transmision ponderada modificada. La potencia de transmision general se mantiene en un valor fijo conforme se ajustan las ponderaciones de antena o las subportadoras seleccionadas y se incrementa unicamente si no se recibe un reconocimiento despues de un numero predeterminado de ajustes de ponderacion o de reselecciones de subportadora.

Description

MÉTODO Y APARATO PARA CONTROL DE POTENCIA EN UN SISTEMA DE ANTENA MÚLTIPLE CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con un control de potencia en sistemas de comunicación inalámbricos. Más particularmente, la presente invención se relaciona con un método y aparato para control de potencia de circuito abierto en sistemas de comunicación de antena múltiple.

ANTECEDENTES El control de potencia en sistemas de comunicación inalámbricos, particularmente en sistemas del tipo de acceso múltiple de división de código (CDMA) y en sistemas basados en multiplexado de división de frecuencia ortogonal (OFDM) /OFDMA, se utilizan para mejorar la capacidad celular y la calidad de señal al limitar la interferencia del receptor y al minimizar el consumo de potencia. El control de potencia de circuito abierto (OLPC) , por ejemplo, se utiliza en un dispositivo de comunicación móvil para establecer su potencia de transmisión inicial a un nivel que es adecuado para recepción por un receptor. Una vez que se establece un enlace de comunicación con dicho receptor, se utiliza un esquema de control de potencia de circuito cerrado (CLPC) para mantener el enlace de comunicación en un nivel de calidad de servicio (QoS) deseado. En esquemas convencionales OLPC, un dispositivo móvil transmite una señal a una estación de base propuesta utilizando una potencia de transmisión inicial predeterminada. En la estación de base, la calidad de la señal transmitida se mide para determinar si se puede establecer un enlace de comunicación con el dispositivo móvil. A este respecto, la calidad de la señal transmitida típicamente es una medida de la pérdida de trayectoria, interferencia o relación señal a interferencia (SIR) . Si la calidad de la señal transmitida es adecuada para establecer un enlace de comunicación, la estación de base transmite una señal de respuesta al dispositivo móvil indicando la misma. No obstante, si la señal transmitida se considera inadecuada o si no se recibe una señal de respuesta en el dispositivo móvil, el dispositivo móvil incrementa su potencia de transmisión, retransmite su señal y espera por una señal de respuesta de la estación de base. Hasta que el dispositivo móvil recibe en realidad la señal de respuesta, el dispositivo móvil continuará incrementando su potencia de transmisión por una cantidad predeterminada a intervalos de tiempo predeterminados. Este esquema de OLPC convencional se ilustra en la figura 1. Con referencia ahora a la figura 1, se muestra una representación gráfica del esquema OLPC convencional descrito en lo anterior. El esquema 100 que se ilustra puede representar una función OLPC en un dispositivo de comunicación móvil de antena único (no mostrado) configurado para operar en un sistema CDMA, CDMA2000, UMTS (sistema de telecomunicaciones móvil universal) o cualquier otro sistema de comunicación inalámbrico. Con el fin de establecer un enlace, el esquema 100 OLPC requiere primero que un dispositivo móvil transmita una señal de transmisión T en un nivel de potencia de transmisión predeterminado inicial PT1. Después de un intervalo de tiempo predeterminado ?t, y el dispositivo móvil no ha recibido una señal de respuesta, se incrementa la potencia P de transmisión por un primer incremento de potencia ?iP, y la señal se retransmite T2 a una potencia Pt2 de transmisión ajustada, en donde PT2 se puede definir como la suma de la potencia PT1 de transmisión inicial y el incremento ?iP de potencia predeterminado, como se indica por la ecuación 1 siguiente: - T2 = Pt? + iP. Ecuación (1) De manera similar, la potencia PTn de transmisión de las transmisiones TN subsecuentes se puede definir de manera general como se indica por la ecuación 2 siguiente: PT? = Ptn-? + ??iP Ecuación (2) en donde ?iP, es decir, el incremento en la potencia de transmisión, puede ser fijo o variable. Como se indica por el esquema 100 OLPC, un dispositivo móvil debe continuar retransmitiendo su señal de transmisión T3, T4, ...TN a una potencia de transmisión aumentada PT3, PT4, ... PTN hasta que recibe una señal de respuesta, es decir, hasta que se establece un enlace de comunicación. Una vez que se establece un enlace de comunicación, la función 100 OPLC finaliza y una función CLPC (no mostrada) toma el control de potencia del enlace de comunicación establecido. De acuerdo con este tipo de esquema 100 OLPC convencional, pueden requerir dispositivos móviles para transmitir señales de comunicación a niveles de potencia promedio grandes debido, por ejemplo, a momentos prolongados de extinción o trayectorias múltiples aumentadas. Además, los esquemas OLPC convencionales son aplicables únicamente a dispositivos de comunicación móviles de antena única. No existe un esquema OLPC adaptado para optimizar una potencia de transmisión inicial en dispositivos de antena múltiple. En consecuencia, es deseable tener un método y aparato para realizar un control de potencia de circuito abierto en dispositivos de antena múltiple que minimiza el consumo de potencia en sistemas de comunicación inalámbricos .

DESCRIPCIÓN BREVE DE LA INVENCIÓN La presente invención es un método y aparato para realizar un control de potencia de circuito abierto (OLPC) en dispositivos de antena múltiple que minimiza el consumo de potencia en sistemas de comunicación inalámbricos. Un conjunto inicial de ponderaciones de antena se selecciona y multiplica por copias de una señal de transmisión para producir una señal de transmisión ponderada. En una implementación basada en multiplexado de división de frecuencia ortogonal (OFDM) /OFDMA, las copias de señal son moduladas en un conjunto seleccionado de subportadoras y las subportadoras son ponderadas utilizando las ponderaciones de antena seleccionadas . La señal de transmisión ponderada después se transmite utilizando una potencia de transmisión total inicial . Si no se recibe un reconocimiento de fuerza de señal satisfactorio de un receptor propuesto dentro de un intervalo de tiempo predeterminado, se ajustan las ponderaciones de antena o se vuelven a seleccionar las subportadoras, se modulan y ponderan y la señal de transmisión recién ponderada se retransmite. Se mantiene la potencia de transmisión total en un valor fijo conforme las ponderaciones de antena o las subportadoras se ajustan y se incrementa únicamente si no se recibe un reconocimiento de fuerza de señal satisfactoria después de un número predeterminado de ajustes de ponderación.

DESCRIPCIÓN BREVE DE LOS DIBUJOS Una comprensión más detallada de la invención se puede obtener a partir de la siguiente descripción de una modalidad preferida, que se proporciona a modo de ejemplo y que se entiende junto con los dibujos anexos, en los que: la figura 1 ilustra una representación gráfica de un esquema de control de potencia de circuito abierto (OLPC) convencional ; la figura 2 ilustra un diagrama de flujo de un esquema OLPC de acuerdo con la presente invención; la figura 3 ilustra una unidad transmisora/receptora inalámbrica (WTRU) configurada para implementar el esquema OLPC de la presente invención; y la figura 4 ilustra una representación gráfica de un esquema OLPC de acuerdo con la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS A continuación una unidad transmisora/receptora inalámbrica (WTRU) incluye, pero no se limita a un equipo de usuario, una estación móvil, una unidad de suscriptor fija o móvil, un localizador o cualquier otro tipo de dispositivo capaz de operar en un ambiente inalámbrico. Cuando se hace referencia en lo siguiente, una estación de base incluye, pero no se limita a un nodo-B, un controlador de sitio, un punto de acceso o cualquier otro tipo de dispositivo de interconexión en un ambiente inalámbrico. La presente invención proporciona un esquema de control de potencia de circuito abierto (OLPC) y una WTRU para uso en sistemas de comunicación inalámbricos de antena múltiple. Contrario a los esquemas OLPC convencionales, los cuales están diseñados para uso en dispositivos de tipo de antena única, el presente esquema involucra más de simplemente incrementar la potencia de transmisión a una señal hasta que la señal es recibida con éxito en el receptor. Como se describe adicionalmente en lo que sigue, el esquema OLPC de la presente invención involucra ajustar diversas ponderaciones de antena de una señal de transmisión mientras se mantiene una potencia de transmisión total. Si la recepción de la señal de transmisión no se reconoce con éxito después de un número predeterminado de ajustes de ponderación, únicamente entonces se incrementará la potencia de transmisión total. Al controlar la potencia de transmisión de esta manera se minimiza la cantidad de potencia consumida al establecer un enlace de comunicación y se asegura una potencia de transmisión promedio inicialmente menor una vez que se establece el enlace. A modo de antecedente, un sistema de antena múltiple, se refiere generalmente a un sistema de comunicación inalámbrico en donde por lo menos un transmisor o un receptor utiliza más de una antena. Los ejemplos de estos sistemas incluyen CDMA, banda ancha (W) -CDMA, CDMA-uno, CDMA-2000, IS95A, IS95B, IS95C, UMTS y otros. Los sistemas basados en OFDM/OFDMA. tales como la evolución a largo plazo (LTE) , 3GPP, IEEE 802.16c (Wi-Max) , IEEE 82. lln también son ejemplos de sistemas de antena múltiple. Dos de las ventajas principales de utilizar dispositivos de antena múltiple incluyen diversidad espacial y un rendimiento de sistema mejorado vía multiplexado espacial. La diversidad espacial se refiere a una probabilidad aumentada de transmisión exitosa de señales de calidad provocado por un número aumentado de antenas transmisoras. En otras palabras, conforme se incrementa el número de antenas, se incrementan las probabilidades de transmisión exitosa de una señal de calidad. El multiplexado espacial se refiere a transmitir y recibir corrientes de datos de antenas múltiples al mismo tiempo y en el mismo espectro de frecuencia. Esta característica multiplexante permite a un sistema obtener velocidades mayores de datos pico y una eficiencia de espectro aumentada . Cuando se utiliza junto con el esquema OLPC de la presente invención, la diversidad espacial y el multiplexado espacial se pueden utilizar para minimizar el consumo de potencia, por lo que se mejora adicionalmente la capacidad del sistema, el funcionamiento y el rendimiento. Con referencia ahora a la figura 2 se muestra un diagrama de flujo 200 que ilustra un método para implementar OLPC, de acuerdo con la presente invención. Se inicia un control de potencia de circuito abierto cuando se genera una señal con el propósito de establecer un enlace de comunicación (etapa 202) . Después se generan copias de esta señal (etapa 203), por ejemplo con un convertidor de serie a paralelo. En el caso de un sistema basado en OFDM/OFDMA, que incluye una FDMA portadora única (S-FDMA) , estas copias de señal son moduladas sobre una pluralidad de portadoras seleccionadas (etapa 203a) . Después se selecciona un conjunto inicial de ponderaciones de antena (etapa 204) para aplicación a las copias de señal o a las subportadoras moduladas . Después las copias de señal o las subportadoras se multiplican por las ponderaciones de antena seleccionadas para generar una señal ponderada (etapa 206) .

La aplicación de las ponderaciones de antena o "ponderación" se refiere al procedimiento de modificar parámetros de transmisión particulares (por ejemplo fase, amplitud, etc.), de señales o subportadoras particulares antes de que sean transmitidas a través de antenas transmisoras múltiples . Este procedimiento de ponderación resulta en una señal combinada que, cuando se transmite, irradia la fuerza de señal más grande en la dirección de un receptor deseado. En la presente ilustración, se aplican ponderaciones de antena a la señal de transmisión inicial (etapa 204) para asegurar la recepción de la señal en un receptor propuesto y para mantener el nivel de potencia de transmisión deseado. La selección de las ponderaciones de antena iniciales (etapa 204) se puede llevar a cabo por cualquier medio apropiado. Simplemente a manera de ejemplo, las ponderaciones iniciales se pueden seleccionar de un "libro de códigos" almacenado en la WTRU. Este libro de códigos puede comprender, por ejemplo, permutaciones de ponderación predeterminadas configuradas para la WTRU particular. De manera alternativa, las ponderaciones de antena se pueden seleccionar de acuerdo con un esquema de codificación espacio - tiempo, en donde la WTRU transmisora utiliza la correlación de la extensión en las diversas antenas para determinar las ponderaciones de antena óptimas. Las ponderaciones de antena también se pueden seleccionar de acuerdo con indicadores de calidad de canal (CQI) recibidos previamente. Otro método ejemplar adicional para determinar ponderaciones de antena incluye la entrada múltiple-salida múltiple (MIMO) "formación de haz ciegos" . La formación de haz ciego intenta extraer respuestas de impulsos de canal desconocidas a partir de señales recibidas previamente vía las antenas múltiples. Las ponderaciones de antena después se determinan en base en estos cálculos de impulso. Con referencia nuevamente a la figura 2, una vez que las ponderaciones de antena se seleccionan (etapa 204) y se aplican a copias de la señal de transmisión (etapa 206) , la señal de transmisión es transmitida vía las múltiples antenas (etapa 208) con una potencia de transmisión total inicial . Como se utiliza en la presente, la "potencia de transmisión total" se refiere a la potencia de transmisión total consumida en transmitir una señal de transmisión vía antenas de transmisión múltiples, entendiendo que la potencia de transmisión consumida por las antenas individuales puede variar. Si dentro de un intervalo de tiempo predeterminado se recibe una señal de respuesta (etapa 210) se establece un enlace de comunicación (etapa 216) y finaliza el método 200. Una señal de respuesta puede incluir cualquier tipo de indicación, por ejemplo un CQI que advierte a la WTRU que la señal ponderada ha sido recibida exitosamente. Si no se recibe una señal de respuesta (etapa 210) se ajustan las ponderaciones de antena inicial (etapa 212) y la señal de transmisión se vuelve a ponderar (etapa 206) y se retransmite (etapa 208) . Opcionalmente, en una implementación basada en OFDM, se puede seleccionar un conjunto diferente de subportadoras para modular con copias de señal (203a) en vez de, o además de ajustar las ponderaciones de antena iniciales (etapa 212) . No obstante, se debe hacer notar que al ajustar las ponderaciones de antena o al volver a seleccionar las subportadoras (etapa 212) , la potencia de transmisión total permanece sin cambio. Es decir, aunque se ajusten ponderaciones de antena o selección nuevamente de subportadoras puede resultar en que se incrementa la potencia de transmisión para una subportadora particular o una antena particular, la potencia de transmisión total de todas las antenas permanece igual . Después de los ajustes de ponderación o la reselección de subportadora (etapa 212) , la aplicación nuevamente de las ponderaciones de antena (etapa 206) y la retransmisión de una señal ponderada (etapa 208), el esquema OLPC (200) determina si se resume una señal de respuesta dentro del período de tiempo predeterminado (etapa 210) . Si las ponderaciones de antena ajustadas o las subportadoras reseleccionadas no producen una señal de respuesta, las ponderaciones de antena se vuelven a ajustar o se selecciona un conjunto nuevo de subportadoras (etapa 212) , se aplican ponderaciones de antena (etapa 206) y la señal ponderada es retransmitida (etapa 210) . Este ciclo de ajuste/retransmisión, es decir, etapa 212 seguida por las etapas 206, 208 y 210, continúa hasta que se recibe con éxito una señal de respuesta. Si después de un número predeterminado de ciclos de ponderación o ajuste de subportadora/retransmisión no se ha recibido una señal de respuesta, se incrementa la asignación de potencia de transmisión total (etapa 214). En base en esta asignación de potencia elevada, se reajustan las ponderaciones de antena o se vuelve a seleccionar las subportadoras (etapa 212) y se repite el resto del esquema OLPC 200 hasta que se establece un enlace de comunicación (etapa 216) , o hasta que finaliza de alguna otra manera el esquema OLPC 200. Debe hacerse notar que los incrementos de potencia subsecuentes (etapa 214) pueden ser por cantidades fijas o variables. Con referencia ahora a la figura 3 se muestra una WTRU 300 configurada para implementar OLPC de acuerdo con la presente invención. Se incluyen en la WTRU 300 un generador 302 de señal para generar una señal de transmisión inicial, un convertidor 304 serie a paralelo (S/P) para proporcionar copias de la señal de transmisión inicial, un procesador 306 de ponderación para obtener y ajustar ponderaciones de antena, que incluye ajustes de potencia de transmisión total, un multiplicador 308 para ponderar las copias de señal, o en el caso de OFDM/OFDMA, ponderar las subportadoras moduladas utilizando las ponderaciones de antena proporcionadas por el procesador 306 de ponderación, y una pluralidad de antenas transmisoras/receptoras 310a, 310b, 310c, ... 310n, para transmitir las señales ponderadas y para recibir señales de respuesta. También se incluyen en la WTRU 300 que se ilustra un procesador 312 de almacenamiento de código opcional para almacenar ponderaciones de antena predeterminadas o utilizadas previamente. En la WTRU 300, el generador 312 señal genera una señal de transmisión inicial para establecer un enlace de comunicación, por ejemplo, con una estación de base (no mostrada) . Esta señal de transmisión después se procesa en el convertidor 304 S/P en donde se generan copias múltiples de la señal de transmisión, una copia corresponde a cada uno de la pluralidad de antenas/receptoras 310a, 310b, 310c, ... 310n. Un conjunto inicial de ponderaciones de antena después se obtienen por el procesador 306 de ponderación para aplicación en las copias de la señal de transmisión generada. A este respecto, el procesador 306 de ponderación puede obtener un conjunto inicial de ponderaciones de antena por cualquier medio apropiado, que incluye desde- un procesador 312 de almacenamiento de código el cual almacena y mantiene las ponderaciones de antena predefinidos o utilizados previamente. Para ilustrar y simplemente a modo de ejemplo, el conjunto inicial de ponderaciones se puede seleccionar de acuerdo con un esquema de codificación espacio - tiempo en donde el procesador 306 de ponderación está configurado para utilizar su capacidad de reconocimiento de la correlación de la extinción de la pluralidad de antenas transmisoras/receptoras 310a, 310b, 310c, ... 310n al determinar las ponderaciones de antena óptimas. De manera alternativa, el procesador 306 de ponderación se puede configurar para calcular las ponderaciones de antena óptimas en base en un algoritmo formador de haz ciego MIMO. En una modalidad preferida, el procesador 306 de ponderación se selecciona como las ponderaciones de antena iniciales, ponderaciones las cuales previamente han sido generadas y se almacenan en el procesador 312 de libro de códigos opcional . Una vez que se seleccionan las ponderaciones de antena, el multiplicador 308 multiplica las ponderaciones de antena seleccionadas por copias de señal para producir una señal de transmisión ponderada. En el caso de un transmisor basado en OFDM/OFDMA, también se puede incluir un generador de subportadora opcional (no mostrado) para generar y seleccionar un número predeterminado de subportadoras. En dicha implementación, las subportadoras se modulan con las copias de señal y después se ponderan por el multiplicador 308 utilizando las ponderaciones de antena seleccionadas. Las copias de señal ponderadas o las subportadoras después se transmiten a una estación de base propuesta (no mostrada) como una señal de transmisión ponderada en una potencia de transmisión total predeterminada vía la pluralidad de antenas transmisoras/receptoras 310a, 310b, 310c, ... 310n. Si dentro de un intervalo de tiempo predeterminado la estación de base propuesta (no mostrada) reconoce la detección de la señal de transmisión ponderada, se recibe una señal de respuesta en la WTRU 300 y se establece un enlace de comunicación . No obstante, si no se reconoce la recepción de la señal de transmisión ponderada, el procesador 306 de ponderación realiza un primer ajuste de las ponderaciones de antena iniciales (es decir, fase, amplitud y cualquier otro parámetro de transmisión predeterminado) y envía los ajustes al multiplicador 308 en donde se aplican a las copias de señal o a las subportadoras. De manera opcional o adicional, el generador de subportadora (no mostrado) puede volver a seleccionar las subportadoras para ser utilizadas para transmisión. La señal recién ponderada después se retransmite a la estación de base (no mostrada) vía la pluralidad de antenas transmisoras/receptoras 310a, 310b 310c, ... 310n. Debe hacerse notar que al ajustar las ponderaciones de antena o las subportadoras reseleccionadas, la potencia de transmisión inicial total permanece sin cambio. Si después del primer ajuste de ponderación de antena o de subportadora aún no se reconoce la recepción de la señal de transmisión ponderada, se reajustan las ponderaciones de antena, se vuelven a aplicar y se retransmite la señal de transmisión ponderada. De manera opcional o adicional, el conjunto de subportadoras se puede volver a seleccionar y ponderar vías las ponderaciones de antena actuales o ajustadas. Este ciclo de ajuste/retransmisión continúa hasta que la señal de transmisión ponderada es recibida con éxito en la estación de base (no mostrada) y se recibe en la WTRU 300 un reconocimiento que refleje la misma. Como se indica en lo anterior, las ponderaciones de antena se ajustan y las subportadoras se vuelven a seleccionar de una manera que se mantiene la potencia de transmisión total en su nivel predeterminado inicial. En otras palabras, se normaliza la potencia de transmisión total, preferiblemente de acuerdo con cualquier norma aplicable que incluye CDMA-2000, CDMA-uno, UMTS, WCDMA, GSM, IEEE 802. lln, IEEE 802.16e, LTE 3GPP, etc. Es solo después de que se completa un número de ciclos de ajuste que se puede incrementar la potencia transmisora total, como se expone adicionalmente en lo siguiente . Después de un número predeterminado de permutaciones de ponderación o ajustes de subportadora, si aún no se ha reconocido la recepción de la señal de transmisión ponderada, el procesador 306 de ponderación incrementa la asignación de potencia de transmisión total. En base en esta asignación de potencia aumentada, se reajustan las ponderaciones de antena o las subportadoras seleccionadas, las copias de señal o las subportadoras se vuelven a ponderar y la señal ponderada se vuelve a transmitir, como se ha descrito previamente. Esta asignación de potencia de transmisión total nueva se vuelve el umbral para la ponderación de antena futura, los ajustes/selección de subportadora hasta que se establece un enlace de comunicación o hasta que se considera necesario un incremento de la potencia general subsecuente. Debe hacerse notar que cualquier incremento subsecuente puede ser por una cantidad fija igual a un primer incremento, o por una cantidad variable.

Una vez que se establece un enlace de comunicación, es decir, un receptor de la señal de transmisión es reconocido en la estación de base (no mostrado) , el conjunto correspondiente de las ponderaciones de antena o el conjunto correspondiente de las subportadoras utilizada en la generación de la respuesta preferiblemente se almacenan, tal vez en el procesador 312 de almacenamiento de código opcional, para uso en el establecimiento de enlaces de comunicación futura. En las WTRU configuradas como antena inteligente, estas combinaciones de ponderaciones de antena/subportadora se pueden utilizar como una configuración inicial para uso en la formación de haces o en otros diferentes algoritmos MIMO. Con referencia ahora a la figura 4, se muestra una representación gráfica 400 de OLPC implementada de acuerdo con la presente invención. La representación gráfica 400 puede representar una función OLPC en una WTRU de antenas múltiples (no mostrada) configurada para operar en CDMA, CDMA-2000, CDMA-uno, UMTS, OFDM/OFDMA, S-FDMA, IEEE 802.16e, IEEE 802. lln, LTE 3GPP o cualquier otro sistema de comunicación inalámbrico de antenas múltiples. Con el fin de establecer un enlace de comunicación, una WTRU (no mostrada) transmite una señal Ti de transmisión inicial, ponderada con un conjunto seleccionado de ponderaciones de antena, a un nivel Pti de potencia de transmisión predeterminado inicial . En una implementación basada en OFDM, las ponderaciones se aplican a un conjunto inicial de subportadoras seleccionadas. Si dentro de un intervalo ?t de tiempo predeterminado la WTRU (no mostrada) no ha recibido un reconocimiento que confirme la recepción de la señal Ti de transmisión ponderada, se ajustan las ponderaciones de antena o se reseleccionan las subportadoras de una manera que se normaliza o mantiene constante la potencia de transmisión predeterminada inicial. Las ponderaciones de antena recién ajustadas después se aplican a la señal de transmisión Ti y la señal de transmisión ajustada T2 se retransmite. De manera opcional o adicional, se vuelve a seleccionar un conjunto nuevo de subportadoras y se ponderan con las ponderaciones de antena inicial o con las ponderaciones de antena recién ajustadas . Si después de este ajuste de ponderación de antena o de subportadora no se reconoce la recepción de la señal T2 de transmisión ajustada, las ponderaciones de antena o las subportadoras seleccionadas se ajustan nuevamente, se vuelven a ponderar y se retransmite la señal T3 de transmisión reajustada. Este ciclo de ajuste/retransmisión continúa hasta que se establece un enlace de comunicación o hasta que un número n predeterminado de señales Tn ajustadas se transmiten y no se reconocen con éxito. Como se indica en la represtación gráfica 400, aunque las transmisiones de señal Ti, T2 ... Tn son transmitidas cada una con combinaciones diferentes de ponderación de antena/subportadora, cada una es transmitida con el mismo nivel PTi de potencia de transmisión inicial total. Después de n transmisiones, si no se ha establecido un enlace de comunicación, se incrementa el nivel Pt? de potencia de transmisión inicial por una primera cantidad ?XP de incremento de potencia. La señal de transmisión Tn+? después se retransmite con un conjunto ajustado de ponderaciones de antena o con subportadoras recién seleccionadas con el nivel PT1 de potencia de transmisión total recién ajustado, en donde PT? se puede definir como la suma de la potencia Pti de transmisión inicial y el incremento ?XP de potencia predeterminado se indica por la ecuación 3 siguiente: Pt? = PTÍ + ?iP Ecuación (3) Las transmisiones subsecuentes Tn+?...Tn+n continuarán ajustando la ponderación a la subportadora y transmitidas al nivel Ptl de potencia aumentado hasta que se establece un enlace de comunicación o hasta que n señales adicionales se transmiten sin éxito, punto en el cual se incrementa la potencia PTi transmisora por una segunda cantidad ?2P de incremento de potencia. Una vez que se establece un enlace de comunicación, la función OPLC termina y la función CLPC (no mostrada) se toma sobre el control de potencia del enlace de comunicación establecido. Se debe hacer notar que en las implementaciones preferidas de la presente invención se puede obtener una relación de señal a ruido (CNR) de tres (3) a siete (7) dB dependiendo de las condiciones del canal, el número de antenas transmisoras y una diversidad de factores adicionales . También se debe hacer notar que para implementar la presente invención se requiere de una WTRU, por ejemplo, sin hardware adicional además del que se encuentra típicamente en una WTRU. Las características de la presente invención se pueden incorporar en un IC o se pueden configurar en un circuito que comprende una multitud de componentes interconectados . Aunque las características y elementos de la presente invención se describen en las modalidades preferidas en combinaciones particulares, cada característica o elemento se puede utilizar solo (sin las otras características y elementos de las modalidades preferidas) o en diversas combinaciones con o sin otras características y elementos de la presente invención.

MODALIDADES 1. Un método para control de potencia de circuito abierto en un transmisor que comprende antenas múltiples . 2. El método de la modalidad 1, el método comprende : ajustar la ponderación de antena en un transmisor en cada transmisión hasta que se obtiene en un receptor un nivel de fuerza de señal satisfactorio. 3. El método de la modalidad 2, en donde la ponderación está predeterminada por un libro de códigos. 4. El método de la modalidad 2, en donde la ponderación se selecciona de acuerdo con un esquema de codificación espacio - tiempo. 5. El método de la modalidad 2, en donde la ponderación se selecciona de acuerdo un algoritmo de formación de haz ciego de entrada múltiple y salida múltiple (MIMO) . 6. El método de cualquier modalidad precedente, en donde se establece para una ponderación inicial un conjunto de ponderaciones que producen el nivel de fuerza de señal satisfactorio. 7. El método de cualquier modalidad precedente en donde se mantiene el nivel de potencia de transmisión total en un valor fijo conforme se ajustan las ponderaciones de la antena. 8. El método de la modalidad 7, en donde se incrementa el nivel de potencia de transmisión total si no se detecta la transmisión. 9. El método de cualquier modalidad precedente, en donde se incrementa el nivel de potencia de transmisión total en una cantidad fija. 10. El método de cualquier modalidad precedente, para uso en una unidad transmisora/receptora inalámbrica. 11. El método de cualquier modalidad 2 a 9, para uso en una estación de base. 12. Un transmisor para un control de potencia de circuito abierto. 13. El transmisor de la modalidad 12, que comprende : antenas múltiples para transmisión. 14. El transmisor de cualquiera de las modalidades 11 ó 12, que comprende: un medio para ajustar la ponderación de la antena en cada transmisión hasta que se obtiene en el receptor una fuerza de señal satisfactoria. 15. El transmisor de la modalidad 14, en donde la ponderación es predeterminada a partir de un libro de códigos . 16. El transmisor de la modalidad 14, en donde la ponderación se selecciona de acuerdo con un esquema de codificación espacio - tiempo. 17. El transmisor de la modalidad 14, en donde la ponderación se selecciona de acuerdo con un algoritmo de formación de haz ciego de entrada múltiple y salida múltiple (MIMO) . 18. El transmisor de cualquiera de las modalidades 12 a 17, en donde se establece un conjunto de ponderación de antena que produce un nivel de fuerza de señal satisfactorio para una ponderación de antena inicial. 19. El transmisor de cualquiera de las modalidades 12 a 15, en donde se mantiene el nivel de potencia de transmisión total en un valor fijo conforme se ajustan las ponderaciones de antena. 20. El transmisor de la modalidad 19, en donde el nivel de potencia de transmisión total se incrementa si no se detecta la transmisión. 21. El transmisor de cualquiera de las modalidades 12 a 20, en donde el nivel de potencia de transmisión total se incrementa en una cantidad fija. 22. El transmisor de cualquiera de las modalidades 12 a 21 utilizado en una unidad transmisora/receptora inalámbrica. 23. El transmisor de cualquiera de las modalidades 12 a 22 utilizado en una estación de base. 24. El transmisor de cualquiera de las modalidades 12 a 23, en donde el transmisor es una unidad transmisora/receptora inalámbrica (WTRU) . 25. Un sistema de comunicación inalámbrico configurado para uso con cualquiera de las modalidades precedentes .

Claims (51)

REIVINDICACIONES

1. Método de control de potencia de circuito abierto (OLPC) para uso en un transmisor de antenas múltiples, el método comprende: seleccionar un conjunto inicial de ponderaciones de antena; multiplicar las ponderaciones de antena seleccionadas por copias de una señal de transmisión para producir una señal de transmisión ponderada; transmitir la señal ponderada utilizando una potencia de transmisión total inicial ; y ajustar las ponderaciones de antena en la señal de transmisión y retransmitir la señal de transmisión hasta que se reciba un reconocimiento de fuerza de señal satisfactoria desde un receptor propuesto.

2. Método como se describe en la reivindicación 1, en donde el conjunto de ponderación de antena inicial se selecciona de valores predeterminados almacenados en un libro de código.

3. Método como se describe en la reivindicación 1 , en donde el conjunto de ponderación de antena inicial se selecciona de acuerdo con un esquema de codificación espacio-tiempo .

4. Método como se describe en la reivindicación 1, en donde el conjunto de ponderación de antena inicial se selecciona de acuerdo con un algoritmo de formación de haz ciego de entrada múltiple y salida múltiple (MIMO) .

5. Método como se describe en la reivindicación 1, en donde el conjunto de ponderación de antena inicial es un conjunto de ponderaciones que producen un reconocimiento de fuerza de señal satisfactorio en una transmisión anterior.

6. Método como se describe en la reivindicación 1, en donde se mantiene el nivel de potencia de transmisión total en un valor fijo conforme se ajustan las ponderaciones de la antena.

7. Método como se describe en la reivindicación 6, que comprende además incrementar el nivel de potencia de transmisión total de la señal de transmisión si no se recibe un reconocimiento de fuerza de señal satisfactorio dentro de un número predeterminado de ajustes de ponderación de antena.

8. Método como se describe en la reivindicación 7, en donde se incrementa el nivel de potencia de transmisión total en una cantidad fija.

9. Método como se describe en la reivindicación 7, en donde el nivel de potencia de transmisión total se incrementa por una cantidad variable.

10. Método como se describe en la reivindicación 7, en donde el transmisor está configurado para uso en un sistema de antena múltiple de acceso múltiple de división de código (CDMA) .

11. Método como se describe en la reivindicación 10, en donde el transmisor es una unidad transmisora/receptora inalámbrica .

12. Método como se describe en la reivindicación 10, en donde el transmisor es una estación de base.

13. Método como se describe en la reivindicación 7, en donde el transmisor está configurado para uso en un sistema de antena múltiple basado en multiplexado de división de frecuencia ortogonal (OFDM) .

14. Método como se describe en la reivindicación 13 , en donde el transmisor de antena múltiple es un transmisor de acceso múltiple de división de frecuencia ortogonal (OFDMA) .

15. Método como se describe en la reivindicación 13, en donde el transmisor de antena múltiple es un transmisor de acceso múltiple de división de frecuencia portadora única (S-FDMA) .

16. Método como se describe en la reivindicación 13, que comprende además modular un conjunto predeterminado de subportadoras con las copias de señal y ponderar dichas subportadoras moduladas utilizando las ponderaciones de antena seleccionadas.

17. Método como se describe en la reivindicación 16, que comprende además: seleccionar un conjunto alternativo de subportadoras ; modular las subportadoras alternativas con las copias de señal; y ponderar las subportadoras alternativas moduladas utilizando las ponderaciones de antena inicial.

18. Método como se describe en la reivindicación 16, en donde el conjunto inicial de ponderaciones de antena se ajustan y el conjunto de subportadoras se vuelve a seleccionar hasta que se recibe un reconocimiento de fuerza de señal satisfactorio.

19. Método como se describe en la reivindicación 18, en donde el reconocimiento de fuerza de señal es un indicador de calidad de canal (CQI) predefinido.

20. Método como se describe en la reivindicación 19, en donde el transmisor es una unidad transmisora/receptora inalámbrica (WTRU) .

21. Método como se describe en la reivindicación 19, en donde el transmisor es una estación de base.

22. Transmisor de antena múltiple configurado para realizar OLPC en un sistema de antenas múltiples, el transmisor comprende: un generador de señal configurado para generar una señal de transmisión inicial; un convertidor serial a paralelos (S/P) configurado para proporcionar copias de la señal de transmisión inicial; un procesador de ponderación configurado para seleccionar un conjunto inicial de ponderaciones de antena y para ajustar las ponderaciones de antena iniciales hasta que se recibe un reconocimiento de fuerza de señal satisfactorio; un multiplicador configurado para multiplicar las ponderaciones de antena por copias de la señal de transmisión para producir una señal de transmisión ponderada; y una pluralidad de antenas transmisoras/receptoras configuradas para transmitir la señal de transmisión ponderada a un nivel de potencia de transmisión total inicial y para recibir reconocimientos de fuerza de señal.

23. Transmisor como se describe en la reivindicación 22, que comprende además un procesador de almacenamiento de código configurado para almacenar y mantener un libro de códigos de ponderaciones de antena predeterminadas y utilizadas previamente; en donde el procesador de ponderación está configurado para seleccionar ponderaciones de antena a partir de valores almacenados en el procesador de almacenamiento de código.

24. Transmisor como se describe en la reivindicación 22, en donde el procesador de ponderación se configura para seleccionar las ponderaciones de antena de acuerdo con un esquema de codificación espacio - tiempo.

25. Transmisor como se describe en la reivindicación 22, en donde el procesador de ponderación se configura para seleccionar las ponderaciones de antena de acuerdo con un algoritmo de formación de haz ciego (MIMO) .

26. Transmisor como se describe en la reivindicación 22, en donde el procesador de ponderación se configura para utilizar, como el conjunto de ponderación de antena inicial, un conjunto de ponderaciones que producen un reconocimiento de fuerza de señal satisfactorio en una transmisión anterior.

27. Transmisor como se describe en la reivindicación 22, en donde el transmisor está configurado para mantener el nivel de potencia de transmisión total inicial en un valor fijo conforme se ajustan las ponderaciones de antena.

28. Transmisor como se describe en la reivindicación 27, en donde el transmisor está configurado para incrementar el nivel de potencia de transmisión total inicial de la señal de transmisión ponderada si no se recibe un reconocimiento de fuerza de señal dentro de un número predeterminado de ajustes de ponderación de antena.

29. Transmisor como se describe en la reivindicación 28, en donde el nivel de potencia de transmisión total se incrementa por una cantidad fija.

30. Transmisor como se describe en la reivindicación 28, en donde el nivel de potencia de transmisión total se incrementa en una cantidad variable.

31. Transmisor como se describe en la reivindicación 28, en donde el transmisor está configurado para operar en un sistema de antena múltiple de tipo CDMA.

32. Transmisor como se describe en la reivindicación 31, en donde el transmisor es una WTRU.

33. Transmisor como se describe en la reivindicación 31, en donde el transmisor es una estación de base .

34. Transmisor como se describe en la reivindicación 28, en donde el transmisor está configurado para operar en un sistema de comunicación inalámbrico basado en OFDM.

35. Transmisor como se describe en la reivindicación 34, en donde el transmisor es un transmisor OFDMA.

36. Transmisor como se describe en la reivindicación 34, en donde el transmisor es un transmisor S-FDMA.

37. Transmisor como se describe en la reivindicación 34, que comprende además un generador de subportadora configurado para generar un conjunto predeterminado de subportadoras, en donde las subportadoras son moduladas con las copias de señal y en donde el multiplicador es configurado adicionalmente para producir una señal de transmisión ponderada al multiplicar las ponderaciones de antena por las subportadoras moduladas.

38. Transmisor como se describe en la reivindicación 37, en donde el generador de subportadora se configura para seleccionar un conjunto alternativo de subportadoras, en donde las subportadoras alternativas son moduladas con las copias de señal y ponderadas utilizando las ponderaciones de antena iniciales.

39. Transmisor como se describe en la reivindicación 38, en donde el procesador de ponderación ajusta las ponderaciones de antena iniciales y el generador de subportadora vuelve a seleccionar un conjunto de subportadoras hasta que se recibe un reconocimiento de fuerza de señal satisfactorio.

40. Transmisor como se describe en la reivindicación 39, en donde el reconocimiento de fuerza de señal es un CQI .

41. Transmisor como se describe en la reivindicación 40, en donde el transmisor es una WTRU.

42. Transmisor como se describe en la reivindicación 40, en donde el transmisor es una estación de base.

43. Circuito integrado (IC) configurado para realizar OLPC en un sistema de antena múltiple, el IC comprende: un generador de señal configurado para generar una señal de transmisión inicial; un convertidor serial a paralelo (S/P) configurado para proporcionar copias de la señal de transmisión inicial; un procesador de ponderación configurado para seleccionar un conjunto inicial de ponderaciones de antena para ajustar las ponderaciones de antena iniciales hasta que se recibe el reconocimiento de fuerza de señal satisfactorio; y un multiplicador configurado para multiplicar ponderaciones de antena por copias de la señal de transmisión para producir una señal de transmisión ponderada.

44. Circuito integrado como se describe en la reivindicación 43, que comprende además un procesador de almacenamiento de código configurado para almacenar y mantener un libro de códigos de ponderaciones de antena predeterminadas y utilizadas previamente; en donde el procesador de ponderación está configurado para seleccionar ponderaciones de antena a partir de valores almacenados en el procesador de almacenamiento de código.

45. Circuito integrado como se describe en la reivindicación 44, en donde el circuito integrado está configurado para mantener un nivel de potencia de transmisión total inicial de un transmisor en un valor fijo conforme se ajustan las ponderaciones de antena.

46. Circuito integrado como se describe en la reivindicación 45, en donde el circuito integrado está configurado para incrementar el nivel de potencia de transmisión total inicial de la señal de transmisión ponderada si no se recibe un reconocimiento de fuerza de señal en el transmisor dentro de un número predeterminado de ajustes de ponderación de antena.

47. Circuito integrado como se describe en la reivindicación 46, en donde el circuito integrado está configurado para operar en un sistema de antena múltiple de tipo CDMA.

48. Circuito integrado como se describe en la reivindicación 46, en donde el circuito integrado está configurado para operar en un sistema de comunicación inalámbrico basado en OFDM.

49. Circuito integrado como se describe en la reivindicación 48, que comprende además un generador de subportadoras configurado para generar un conjunto predeterminado de subportadoras, en donde las subportadoras se modulan con las copias de señal y en donde el multiplicador se configura adicionalmente para producir una señal de transmisión ponderada al multiplicar las ponderaciones de antena iniciales por las subportadoras moduladas.

50. Circuito integrado como se describe en la reivindicación 49, en donde el generador de subportadora está configurado para seleccionar un conjunto alternativo de subportadoras, en donde las subportadoras alternativas se modulan con las copias de señal y se ponderan utilizando las ponderaciones de antena inicial.

51. Transmisor como se describe en la reivindicación 50, en donde el procesador de ponderación ajusta las ponderaciones de antena inicial y el generador de subportadora vuelve a seleccionar un conjunto de subportadoras .